[发明专利]基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测装置及检测方法

说明书

一种基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测装置及检测方法，属于滚珠轴承检测技术领域。本发明为了解决现有技术不能实现对航空轴承总成的检测，现有的检测装置和检测方法达不到航空轴层滚珠高精度的要求；本发明包括光源模块，包括由红、绿、蓝三色可变灯珠构成的LED点阵，光源模块的输出光线垂直照射在被测航空轴承上；定位模块，包括激光阵列板，激光阵列板发出的激光光束垂直照射在被测航空轴承上形成定位光斑点阵；图像采集模块和控制模块；本发明实现了航空轴承总成的快速，精准的检测。

技术领域

本发明涉及一种轴承滚珠检测装置及方法，属于滚珠轴承检测技术领域，具体涉及一种基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测装置及检测方法。

背景技术

航空轴承是一种非常精密的机械元件，在航空轴承装备过程中，由于装备环节较多，装备后的轴承存在缺珠、错珠、坏珠的隐患。目前对于轴承的检测只限于环节检测，缺少终端总成检测手段。

由于安装完备的轴承被保持架遮挡，滚珠只能通过狭小的细缝获得轴承滚珠图像，但是在设计时发现轴承滚珠成像为曲面局部成像，成像的清晰度决定了图像处理的难度、处理结果的准确度及处理结果的清晰度。所以基于对整个检测系统的分析发现，通过提高相机分辨率和提高光源亮度虽然能够在一定程度上提高图像的质量，但是这种方法不仅会大大的提高成本，并且由于光线亮度太高，导致所得到的图像边缘特征不够明显，如图7所示，每次调节相机焦距和物距都要手动标定，存在误差很大，自动化程度低的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提出了一种基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测装置，实现了航空轴承总成的快速，精准的检测。

本申请的一种基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测装置，包括：

光源模块，包括由红、绿、蓝三色可变灯珠构成的LED点阵，光源模块的输出光线垂直照射在被测航空轴承上；

定位模块，包括激光阵列板，激光阵列板发出的激光光束垂直照射在被测航空轴承上形成定位光斑点阵；

图像采集模块，包括图像采集器和旋转平台，图像采集器采集位于旋转平台上的航空轴承的图像；

控制模块，包括主控单元和图像测算单元，主控单元的控制输出端连接光源模块的LED 灯珠、定位模块的激光阵列和图像采集模块，图像测算模块根据图像定位信息和图像采集器采集的图形对轴承滚珠的尺寸进行检测。

进一步的，所述光源模块包括灯板、扩散板和第一分光镜，灯板的板面与扩散板的板面平行，所述LED点阵安装在灯板上，灯板上的LED点阵发出的光线经扩散板照射在第一分光镜上，光线经第一分光镜形成垂直光线。

进一步的，所述扩散板靠近灯板一侧凹陷形成弧形凹陷。

进一步的，所述灯板与扩散板之间设有腔体，腔体的侧壁为锯齿螺纹结构。

进一步的，所述被测航空轴承的一侧设有反光镜，反光镜位于光源光线相对的一侧。

进一步的，所述定位模块包括第二分光镜，激光阵列发出的光线经第二分光镜后垂直照射在被测航空轴承上形成定位光斑。

进一步的，所述基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测装置包括固定支架，图像采集器安装在固定支架上，固定支架上安装有粗准焦螺旋和细准焦螺旋。

一种基于可控光源的航空轴承滚珠视觉检测方法，包括如下步骤：

步骤一、制备光源模块，控制模块根据航空轴承的滚珠的尺寸，控制模块控制LED点阵上的LED灯珠发光，构建所需的光照环境；

步骤二、定位模块发出定位光斑，图形采集模块获取光斑点阵图像并对航空轴承滚珠定位，进而确定定位的航空轴承滚珠的实际半径尺寸；